小水電

　　1發(fā)展

　　據(jù)《2013-2017年中國小水電行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》[1]數(shù)據(jù)顯示“十一五”期間，小水電新增裝機(jī)容量突破2000萬千瓦，2010年末總裝機(jī)達(dá)到5900多萬千瓦；年發(fā)電量由2006年的1361億千瓦時(shí)增加到2010年年末的2044億千瓦時(shí)。5年累計(jì)解決了88萬無電人口用電問題，戶通電率由2005年的98.7%提高到2010年的99.75%。前瞻網(wǎng)調(diào)查2011年中央一號(hào)文件明確提出，在保護(hù)生態(tài)和農(nóng)民利益前提下，加快水能資源開發(fā)利用，大力發(fā)展小水電，完善小水電增值稅政策。“十二五”期間，國家將繼續(xù)開展水電新農(nóng)村電氣化縣建設(shè)。規(guī)劃建成300個(gè)水電新農(nóng)村電氣化縣，新增小水電裝機(jī)容量515.6萬千瓦，人均年用電量和戶均年生活用電量在2010年的基礎(chǔ)上增長25%以上。“十二五”是加快民生水利發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，也是小水電發(fā)展的機(jī)遇期。

　　2容量規(guī)模

　　國際定義

　　其裝機(jī)容量規(guī)模因各國國情而異，如美國的小水電定為裝機(jī)容量15000kW及以下，日本、挪威為10000kW及以下，土耳其為5000kW及以下。1980年10月17日至11月8日在中國杭州和菲律賓馬尼拉召開的第二次國際小水電技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用考察研究討論會(huì)，建議對(duì)小水電的規(guī)模作以下定義：小水電站為1001～12000kW，小小水電站為101～1000kW，微型水電站為100kW及以下。

　　中國定義

　　中國的小水電在現(xiàn)階段是指由地方、集體或個(gè)人集資興辦與經(jīng)營管理的，裝機(jī)容量25000kW及以下的水電站和配套的地方供電電網(wǎng)。

　　中國規(guī)模

　　中國在1986年規(guī)定，單站容量25000千瓦以下的水電站均可按小水電政策建設(shè)和管理。中國小水電資源豐富，共有15億千瓦，其可開發(fā)資源為7000萬千瓦。中國的小水電建設(shè)成績居世界之冠。

　　1991年末有小型水電站54660座，裝機(jī)容量為1385.3萬千瓦，年發(fā)電量373.27億千瓦·時(shí)。

　　1991年全國建有小水電的縣共1628個(gè)，占縣級(jí)行政區(qū)劃總數(shù)的68%。全國主要由小水電供電的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有2萬個(gè)，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的36%。

　　3歷史沿革

　　世界

　　世界上水力發(fā)電是從小水電站開始的。很多歐美國家在19世紀(jì)就開始小水電站的建設(shè)。1878年法國建成世界上第一座水電站。美洲最早的水電站建于美國威斯康星州，于1882年9月開始發(fā)電，裝機(jī)容量25kW。

　　20世紀(jì)30年代，由于大中型水電站和電力事業(yè)的發(fā)展，許多國家出現(xiàn)關(guān)閉小水電站或縮減小水電站數(shù)量和裝機(jī)容量的現(xiàn)象。美國從1930～1970年關(guān)閉了3000座小水電站。法國從1963～1975年小水電站的發(fā)電量減少了78%。蘇聯(lián)在1960年以后，小水電站的座數(shù)和裝機(jī)容量都在下降。

　　到70年代后期，由于世界性石油價(jià)格上漲，出現(xiàn)能源危機(jī)，許多西方國家對(duì)小水電重新關(guān)注，開展了一系列勘測設(shè)計(jì)和科學(xué)研究工作。美國對(duì)已關(guān)閉的3000座小水電站進(jìn)行了調(diào)查和登記，并對(duì)近5萬座未設(shè)水電站的大壩進(jìn)行了研究。這些壩如全部建設(shè)水電站，總裝機(jī)容量可達(dá)1億kW，其中1600萬kW屬于小水電站。

　　70年代以后，世界各國的小水電有不同程度的發(fā)展。1977年法國有978座容量小于10000kW的小水電站，總裝機(jī)容量49萬kW，年發(fā)電量18億kW·h；瑞典有小水電站1050座，裝機(jī)1350臺(tái)，容量55萬kW，年發(fā)電量20億kW·h；日本有小水電站1350座，裝機(jī)容量700萬kW，占全國電力總裝機(jī)容量的6%。

　　中國

　　中國大陸第一座水電站是1912年在昆明建成的石龍壩水電站。這個(gè)電站從滇池出口處的螳螂川引水發(fā)電，初期裝機(jī)容量為2×240kW，后經(jīng)逐步改建，1958年擴(kuò)建為2×3000kW。1949年，全國500kW以下的小水電站有33座，裝機(jī)容量3634kW（不包括臺(tái)灣省）。

　　中華人民共和國成立后，隨著社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，小水電發(fā)展較快。在50年代，500kW及以下的水電站通稱為小水電。因當(dāng)時(shí)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，多數(shù)小水電采用簡易的木制或鐵制水輪機(jī)，配以由電動(dòng)機(jī)改裝成的發(fā)電機(jī)，通過低壓線路向附近的農(nóng)村提供照明，平均每年新增裝機(jī)容量1.5萬kW。到60年代，全國已有專業(yè)制造中小型水輪發(fā)電機(jī)組的工廠10多家，生產(chǎn)能力提高，平均每年新增裝機(jī)容量5.8萬kW。到70年代，小水電的單站容量擴(kuò)大至12000kW，專業(yè)制造廠增至60余家。

　　逐步聯(lián)成地方小電網(wǎng)，進(jìn)行集中調(diào)度。地方小電網(wǎng)的電壓等級(jí)增至35kV，開始向工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供電，平均每年新增裝機(jī)58萬kW。1979年一年新增小水電裝機(jī)112萬kW。到80年代，小型水力發(fā)電設(shè)備制造廠已有近百家，年生產(chǎn)能力達(dá)到100萬kW。同時(shí)自動(dòng)化水平也在不斷提高。小水電的裝機(jī)容量按國家計(jì)委規(guī)定，擴(kuò)大至25000kW。一些地區(qū)開始用110kV高壓線路聯(lián)成該地區(qū)的地方電網(wǎng)，實(shí)行分級(jí)管理，互通有無，調(diào)劑余缺。

　　截至1987年底，全國小水電共有63254座，裝機(jī)容量1110萬kW，占全國水力發(fā)電總裝機(jī)容量的1/3；1987年發(fā)電290億kW·h，年利用小時(shí)2.744h，比1980年增加700h。在小水電中，500kW以上的骨干電站共有4585座，其裝機(jī)容量占2/3以上，發(fā)電量占80%以上，在地方電網(wǎng)內(nèi)擔(dān)負(fù)著重要作用。

　　在全國小水電供電區(qū)內(nèi)，擁有：10kV以上高壓線路68.5萬km（其中110kV輸電線路7420km，35kV線路67476km），低壓線路149.3萬km；110kV變電站155座，35kV變電站3027座，3～10kV配電變壓器45萬臺(tái)。小水電較多的省為廣東、四川、湖南、福建等省。

　　4資源分布

　　資源分布

　　從資源的分布看，長江以南雨量充沛，河流陡峻，水力資源豐富，是開發(fā)小水電的重點(diǎn)地區(qū)。黃河與長江之間，小水電資源主要在大別山區(qū)、伏牛山區(qū)、秦嶺南北、甘肅南部和青海省的部分地區(qū)。新疆、西藏的喜馬拉雅山脈，昆侖山脈及天山南北、阿爾金山南麓為小水電資源比較集中的地區(qū)。華北及東北的小水電資源主要集中在太行山、燕山、長白山及大興安嶺等地區(qū)。

　　資源豐富

　　中國小水電資源豐富，據(jù)初步調(diào)查，理論蘊(yùn)藏量有15億kW，可開發(fā)的資源為7000萬kW。到1987年底，已開發(fā)15.8%，潛力很大。在全國2300多個(gè)縣中，有1104個(gè)縣的可開發(fā)資源超過1萬kW，其中471個(gè)縣的可開發(fā)資源為1～3萬kW，499個(gè)縣為3～10萬kW，134個(gè)縣超過10萬kW。

　　資源特點(diǎn)

　　小水電資源的特點(diǎn)是主要分布在遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的山區(qū)，所以它既是農(nóng)村能源的重要組成部分，也是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充。

　　5主要設(shè)施

　　水輪機(jī)

　　電站設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。中國小型水輪機(jī)分500kW以下和500～10000kW兩部分。主要機(jī)型有反擊式和沖擊式兩大類。反擊式又分為軸流式、混流式和貫流式。沖擊式又分為水斗式、斜擊式和雙擊式。貫流式水輪機(jī)又分為全貫流和半貫流式。半貫流式水輪機(jī)常用燈泡貫流式機(jī)組與軸伸貫流式機(jī)組。共有轉(zhuǎn)輪系列21個(gè)，機(jī)組品種85個(gè)。

　　發(fā)電機(jī)

　　中國小型水輪發(fā)電機(jī)多數(shù)為同步發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)使用較少：額定頻率為50Hz，功率因數(shù)為0.8。320kW以下小型水輪發(fā)電機(jī)的額定電壓為400/230V；500kW以上水輪發(fā)電機(jī)，額定電壓一般為3.15kV或6.3kV。

　　調(diào)速器

　　調(diào)速器已定型，有特小型系列，包括TT-35、TT-75、TT-150及TT-300，為液壓、電動(dòng)操作，通流式。小型系列有XT-300、XT-600、XT-1000，為壓力油箱式。電子液壓式調(diào)速器也已開始制造使用。

　　勵(lì)磁系統(tǒng)

　　勵(lì)磁系統(tǒng)早期多使用直流勵(lì)磁機(jī)，現(xiàn)已廣泛使用半導(dǎo)體勵(lì)磁裝置、無刷勵(lì)磁裝置。

　　6水工建筑

　　中國小水電規(guī)模較小，工程比較簡單，建設(shè)工期短，收效快。在建設(shè)中因地制宜，就地取材，盡可能利用當(dāng)?shù)夭牧稀Ｐ⌒蛿r河壩采用土壩、堆石壩、漿砌石壩，砌石拱壩、砌石連拱壩、雙曲拱壩、混合壩、碾壓混凝土壩等。壓力水管采用木制水管、鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、鋼管等。修建小型調(diào)節(jié)水庫，淹沒面積少，移民較少。

　　7中國政策

　　中國對(duì)發(fā)展小水電的政策是：

　?、賹?shí)行大、中、小并舉，全面規(guī)劃，綜合利用，合理開發(fā)。

　?、趯?shí)行統(tǒng)一規(guī)劃，集中調(diào)度，分級(jí)管理，地方為主，縣為經(jīng)濟(jì)實(shí)體的管理體制。

　　③自建、自管、自用。

　　④建設(shè)資金主要由地方和群眾籌集，實(shí)行以電養(yǎng)電，即小水電的發(fā)電、供電利潤不納入地方財(cái)政，全部用于小水電的建設(shè)和改造。同時(shí)，對(duì)小水電給予扶持，如貸款優(yōu)惠和在一定時(shí)期內(nèi)減免稅收。

　　⑤電站建設(shè)因地制宜，按規(guī)模分別由省、地、縣審批，鼓勵(lì)自制水力發(fā)電設(shè)備。

　　⑥并入國家電網(wǎng)后，小水電的所有權(quán)和管理權(quán)不變。

　　8發(fā)展情況

　　可再生能源

　　水電是可再生能源，而通常的大型水電屬于傳統(tǒng)能源，而小水電屬于新能源。國家于2005年2月份頒布的《可再生能源法》，鼓勵(lì)包括小水電在內(nèi)的可再生能源的開發(fā)。

　　小水電從容量角度來說處于所有水電站的末端，它一般是指容量5萬千瓦以下的水電站。世界小水電在整個(gè)水電的比重大體在5%-6%。中國可開發(fā)小水電資源如以原統(tǒng)計(jì)數(shù)7000萬kW計(jì)，占世界一半左右。而且，中國的小水電資源分布廣泛，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)，適合因地制宜開發(fā)利用，既可以發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)解決當(dāng)?shù)厝嗣裼秒娎щy的問題，又可以給投資人帶來可觀的效益回報(bào)，有很大的發(fā)展前景，它將成為中國21世紀(jì)前20年的發(fā)展熱點(diǎn)。

　　鼓勵(lì)開發(fā)

　　世界上，許多發(fā)展中國家都制訂了一系列鼓勵(lì)民企投資小水電的政策。由于小水電站投資小、風(fēng)險(xiǎn)低、效益穩(wěn)、運(yùn)營成本比較低，在國家各種優(yōu)惠政策的鼓勵(lì)下，全國掀起了一股投資建設(shè)小水電站的熱潮，由于全國性缺電嚴(yán)重，民企投資小水電如雨后春筍，悄然興起。國家鼓勵(lì)合理開發(fā)和利用小水電資源的總方針是確定的，2003年開始，特大水電投資項(xiàng)目也開始向民資開放。2005年，根據(jù)國務(wù)院和水利部的“十一五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃，中國將對(duì)民資投資小水電以及小水電發(fā)展給予更多優(yōu)惠政策。中國小水電可開發(fā)量占全國水電資源可開發(fā)量的23%，居世界第一位。

　　發(fā)展趨勢

　　世界上小水電的發(fā)展趨勢是：

　?、賹?duì)過去認(rèn)為開發(fā)不經(jīng)濟(jì)的壩址重新估價(jià)，增加水能效益。

　　②從綜合利用的角度去研究開發(fā)水力資源。

　　③改進(jìn)設(shè)計(jì)與施工組織，降低小水電的造價(jià)。

　?、軓V泛利用現(xiàn)有的水庫和大壩，以及供水、輸水系統(tǒng)中的水力資源修建小型水電站。

　?、莞脑飕F(xiàn)有水電站，使充分發(fā)揮效益。研究恢復(fù)條件較好、已關(guān)閉的小水電站。

　?、?00kW以上的骨干電站將逐年增加，100kW以下的微型電站將逐年減少。

　　⑦統(tǒng)一設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)小水電站的自動(dòng)化。

　　9問題展望

　　發(fā)展與管理同步

　　中國許多遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的山區(qū)，只有利用當(dāng)?shù)刎S富的水力資源，發(fā)展小水電，改善人民生活，解決農(nóng)副產(chǎn)品加工和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、縣辦工業(yè)及其他方面的用電需要。不少山區(qū)貧困縣把發(fā)展小水電作為解決增產(chǎn)糧食與脫貧致富的一項(xiàng)重要措施。小水電的在建規(guī)模與投產(chǎn)容量將會(huì)出現(xiàn)持續(xù)增長的局面。

　　提高安全可靠性

　　中國小水電的裝機(jī)利用小時(shí)從1979年的1900h提高到1987年的2744h，平均每年提高100h，四川省的裝機(jī)利用小時(shí)達(dá)3800h。因此，必須加強(qiáng)管理，不斷提高效益。在技術(shù)上要加強(qiáng)小水電設(shè)備的試驗(yàn)研究，逐步提高自動(dòng)化水平，使運(yùn)行安全可靠。

　　提高設(shè)備質(zhì)量和效率

　　研究試制貫流式、燈泡式等水輪發(fā)電機(jī)組和抽水蓄能機(jī)組，建設(shè)小型抽水蓄能電站，提高小型水輪發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量和效率。

　　加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)

　　加強(qiáng)職工培訓(xùn)，提高運(yùn)行人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。

　　10同名雜志

　　雜志信息

　　期刊名稱：小水電

　　《小水電》雜志封面(5張)

　　期刊漢語拼音：XIAOSHUIDIAN

　　期刊外文名：SMALLHYDROPOWER

　　刊期：雙月

　　創(chuàng)刊日期：1984年3月

　　主管部門：水利部

　　主辦單位：

　　水利部農(nóng)村電氣化研究所

　?。▉喬貐^(qū)小水電研究培訓(xùn)中心）

　　中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)

　　主編：程夏蕾

　　副主編：李志武趙建達(dá)

　　執(zhí)行副主編：趙建達(dá)

　　編輯部主任：趙建達(dá)

　　責(zé)任編輯：趙建達(dá)吳昊康鵬

　　編輯：《小水電》雜志社編輯部

　　出版：《小水電》雜志社編輯部

　　刊社地址：杭州市學(xué)院路122號(hào)

　　編輯部通信地址：杭州市學(xué)院路122號(hào)《小水電》編輯部

　　郵政編碼：310012

　　國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN33-1204/TV

　　國際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN1007-7642

　　廣告許可證號(hào)：3300004000059

　　發(fā)行范圍：國內(nèi)外公開發(fā)行

　　國內(nèi)外總發(fā)行：《小水電》雜志社編輯部

　　訂購處：《小水電》雜志社編輯部

　　國內(nèi)郵發(fā)代號(hào)：自辦發(fā)行(常年可辦理訂閱)

　　排版：《小水電》雜志社編輯部

　　印刷裝訂：杭州地質(zhì)印刷有限公司

　　廣告經(jīng)營許可證：3300004000059

　　國內(nèi)定價(jià)：10.00元/冊(cè)

　　國外定價(jià)：US$40.00/年

　　出版日期：雙月8日出版

　　雜志簡介

　　擁有近30年辦刊歷史和良好聲譽(yù)的《小水電》是水利部農(nóng)村電氣化研究所（亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心）、中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)主辦的全國惟一也是國際上惟一的小水電專業(yè)技術(shù)性期刊，國內(nèi)外正式公開發(fā)行。中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)小水電專委會(huì)秘書處也設(shè)在《小水電》編輯部。主要發(fā)行對(duì)象：國家有關(guān)部委及各省市區(qū)中小水電行業(yè)行政主管部門、科研設(shè)計(jì)、大專院校、監(jiān)理及施工單位、中小水電站及輸配電設(shè)備制造商、電力自動(dòng)化設(shè)備集成和軟件開發(fā)商及全國廣大中小型水電站技術(shù)管理人員及技術(shù)工人，國內(nèi)外中小水電投資商和相關(guān)從業(yè)人員?？锔采w全國30個(gè)省市，特別在十多個(gè)主要的小水電資源大省的基層中小型水電站客戶中擁有長期穩(wěn)定的讀者群。其英文姊妹版《SHPNEWS》發(fā)送到90多個(gè)國家和地區(qū)。

　　《小水電》、《SHPNEWS》建有自己專門網(wǎng)站，及時(shí)更新信息，且與中國水利科技網(wǎng)、中國農(nóng)村水電及電氣化信息網(wǎng)、中國農(nóng)村電氣化信息網(wǎng)、水信息網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)-數(shù)字化期刊群、北極星電力電信網(wǎng)等國內(nèi)主要水利水電網(wǎng)站及中國水利部、中國南南合作網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)互鏈并及時(shí)交換信息，其知名度及影響力得到進(jìn)一步的傳播和提高，訂戶穩(wěn)中有升。《小水電》已陸續(xù)被眾多國內(nèi)檢索機(jī)構(gòu)收錄，是中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫和中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）收錄期刊、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊、中國學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)源期刊，入編中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、超星數(shù)字圖書館；并在上述各數(shù)據(jù)庫全文上網(wǎng)。

　　“十二五”全國水電新農(nóng)村電氣化縣建設(shè)、小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程、國家投資體制改革及鼓勵(lì)小水電發(fā)展，特別是中央一號(hào)文件及全國農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目全面提速等諸多優(yōu)惠政策的實(shí)施，為我國小水電帶來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，也為水電市場提供了巨大商機(jī)。

　　辦刊宗旨

　　力求通俗易懂，面向全國廣大中小水電工作者，是農(nóng)網(wǎng)改造、小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程、水電站運(yùn)行和技術(shù)改造的參考書。

　　主要欄目

　　方針政策、國際交流、農(nóng)村電氣化、技術(shù)交流、經(jīng)營管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程施工、機(jī)電設(shè)備、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、技術(shù)改造、運(yùn)行與維護(hù)、中小水電市場、簡訊與動(dòng)態(tài)、水利文藝（攝影、書畫）。